數字化賦能博物館藏品管理和展示

博物館的發展離不開科技的賦能，尤其是近年來數字技術的不斷發展為博物館藏品提供了更多的管理方法和展示方式。現從藏品的數字化入手，圍繞博物館藏品管理和展示兩大方面，探討數字化賦能博物館藏品管理和展示的可行性及方式，為博物館事業的高質量發展提供參考和借鑒。

作為重要的公共文化陣地，博物館積極傳承中華優秀傳統文化，宣傳科學技術知識，滿足了人民群眾對精神文化的追求。近年來，博物館職能的體現形式日趨多元化，促使博物館行業都開始利用先進的科學技術進行數字化建設，不僅體現在對文物保護和管理技術的迭代更新上，還體現在越來越多的博物館注重利用數字技術優化觀眾的體驗上。

博物館行業要想謀求新發展，就要不斷更新理念，做到與時俱進，打破傳統的思想壁壘，將新方法、新手段、新技術融入展廳建設、藏品管理、展品展示以及文物研究之中。博物館與數字技術的結合為藏品保護、管理與利用提供了科技支撐，是智慧管理、智慧展覽展示的數據支撐。

數字技術在藏品保護和管理中的應用

博物館中最早使用數字技術的板塊是藏品的保護和管理。20世紀60年代，隨著計算機技術的發展與普及應用，美國博物館對藏品數字化管理模式進行了初探，在藏品管理領域掀起了一次科技風潮。在之后的一段時間內，藏品數字化管理模式在全球博物館中得到了快速普及。

數字化賦能藏品管理

傳統藏品登記程序多為人工手動錄入藏品信息的方式，包括填寫紙質賬目、方位卡、紙質檔案以及手寫標簽等。由于這種方法較為陳舊、易出錯且不易統計，數字化智能管理手段應運而生。無線射頻識別技術（RFID）是當前博物館行業普遍認可的數字管理技術，博物館使用專用的RFID讀取器識別附著于藏品表面的特定標簽，利用頻率信號將讀取到的信號傳輸到讀寫器上，能快速搜索到目標藏品信息，還可以對應到藏品的具體位置。傳統的庫房盤查工作主要依靠藏品部的工作人員手動對藏品進行逐一盤查，對于藏品數量龐大、種類繁雜、位置分散的大型博物館而言無疑是一項費時費力的工程。而利用RFID技術可以使藏品管理員在短時間內實時了解每件藏品的屬性、動態、位置等信息。南京博物院利用RFID技術盤查庫房內保管的4322件（套）藏品，僅用時193分鐘，相當于每件文物僅用時2.67秒，理論識別率高達99.99%，可見利用RFID技術既能快速、準確地核對藏品信息，又能通過無接觸的方式最大限度地保證藏品的安全。

博物館的藏品管理需要結合時代特點和科技的進步實現與時俱進，RFID設備配合面向服務架構（SOA）和Java平臺企業版（J2EE）建立博物館藏品管理系統，能夠使藏品管理實現規范化和通用化。RFID搭配SOA構架和J2EE平臺能夠有效實現對藏品的系統化管理，尤其是藏品的出入庫管理。傳統的出入庫手續復雜且易出錯，如信息在多次謄抄的過程中易出現錯誤，藏品存放數據和展出數據不對等，出庫后藏品位置的二次移動導致位置信息遺失等。利用RFID技術能很好地解決這個問題。藏品標注的條碼就是它的身份信息，不管在哪里，只要藏品移動時進行實時掃描登記，其原始數據到中間各個環節的數據都能一目了然地展現在管理者的操作界面中。

數字化賦能藏品保護

文物是歷史的見證，承載了人類文明的歷史記憶和文化內涵。隨著時間的推移，藏品在自然因素和人為因素的雙重作用下必然會出現一定程度的損壞，而且這種損壞是不可逆的。而文物信息的丟失會造成不可估量的損失，給今人了解世界發展和人類文明進程帶來阻礙。因此，數據持久化技術就成為采集藏品信息時需要使用的重要技術。

過去的藏品工作有個不成文的規律，即藏品保護與利用是一對矛盾，而隨著數字技術在藏品保護與利用中的應用，這對矛盾逐漸達成統一。目前，藏品圖像采集方式以利用三維數字化技術采集為主，主要分為三維激光掃描類、立體攝影測量類、環物攝影類、三維激光掃描+攝影類、可見光柵三維掃描類等。運用三維數字化技術對館藏珍貴文物的信息進行全方位采集，將文物的靜態信息和動態信息匯聚成電子檔案，并以三維動態模式進行輸出和展示。三維數字化圖像的完整度和清晰度都遠勝從前。雖然文物在歲月的流逝中逐漸失去了本來的樣貌，但是數據圖像能將它此刻最真實的樣子記錄下來，供后人觀賞和研究。

如果說藏品的三維數字化采集技術對于藏品的保護而言是揚湯止沸、隔靴搔癢的辦法，那么文物保存環境的數據控制和評估技術便是直接針對藏品保護而產生的技術。數據控制技術不僅能夠完整記錄藏品所處環境的各項數據，還可以根據提前設定的參數對文物所處的環境進行實時調節，保證藏品始終處于最佳的環境之中，盡可能延緩藏品的老化和損壞。藏品數據評估系統能夠從風險識別、風險評估、風險防控三個環節入手進行藏品風險評估。根據藏品的屬性、結構、材料等性質，結合藏品當前的狀態和健康程度，系統評估藏品的風險，并給出合理的解決方案。比如，燈光、濕度、溫度等環境因素對藏品的保護來說至關重要。基于大數據和人工智能的風險綜合管理系統，結合風險管理、綜合管理與研究等基礎模塊，將風險識別、風險評估、風險防控等風險管理基本環節融入其中，同時利用大數據技術和人工智能技術對藏品保存環境進行詳盡、科學的評估和控制。

數字化賦能文物修復

數字化技術應用于文物修復的起步時間較晚，發展速度卻十分驚人。傳統的文物修復以匠人手工修復為主，使用拍照、拓片等輔助技術，不僅會遺漏諸多細節，還會造成文物損傷。基于上述原因，數字化技術開始在文物修復中嶄露頭角。

字畫修復領域最早引入了3D修復概念和技術。張芯語以遼寧省博物館為例簡述了館藏書畫修復時使用的數字化技術，其中提到數字顯微視頻技術能夠放大文物表面肉眼無法看清的細節，可以觀察到藏品的材料質地、顏色顆粒、蟲卵菌群等狀況；高光譜成像技術，通過光譜分析文物內部的物理結構、化學成分的差異，能夠確定哪些部分是原有組織，哪些部分是受到蟲菌侵害和環境污染的；軟X射線攝影技術，能夠確定館藏書畫顏料的“地層關系”，為館藏書畫的歷史繪制了一幅“路線圖”，為文物鑒定工作提供了依據。

隨著3D技術的不斷發展，金屬器的修復工作也開始廣泛使用該技術。故宮博物院與北京師范大學的專家學者曾共同探討3D技術在文物保護和文物修復領域的應用前景，并對文物仿制、碎片拼接和殘器修復等進行初探。張鵬宇以中國國家博物館館藏鎏金銅觀音造像、雙獸首三輪盤的仿制為例，介紹了3D打印技術在金屬文物復制中的應用。中國國家博物館摸索將3D數據采集、3D模型制作、3D打印、傳統隨色做舊等一系列工序進行有機結合，成功復刻館藏文物鎏金銅觀音造像、戰國雙獸首三輪盤，解決了不適宜采用傳統翻模鑄造工藝進行文物復制的難題。

陶瓷器具修復技術一直被認為是業內較難的技術，尤其是沒有原始資料的器具的修復。上海博物館文物保護科技中心對其館藏北宋越窯青釉執壺殘缺器進行了3D修復。由于該執壺破損較為嚴重，而且沒有原型資料作為參考，修復難度極大增加。3D修復打破了原先的技術壁壘，能夠計算出殘缺的預估值和修復效果。通過3D掃描和分析，機器給出了與執壺殘器的缺口完全匹配的修復方案，而且3D打印的配件與執壺的斷面吻合嚴實，大小形狀與原器物相匹配，達到了文物修復配件的要求。

數字化技術在藏品展覽展示中的應用

數字博物館也稱虛擬博物館，其將各種器物、標本及文件等藏品實體利用數字化技術、信息化手段和三維數據技術進行處理，借助網絡完成了實體博物館的數字化轉換。當前，絕大多數博物館的數字化展示都是借助全息攝影、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）等技術完成的。

體驗者戴上VR/AR裝備，在視覺、觸覺、聽覺等方面融入虛擬環境，獲得身臨其境的沉浸感，通過體感、鼠標、語音等游覽名勝古跡，近距離觀察文物的細節，這是普通展柜無法提供的感官體驗。由于博物館實體展覽受限，數字化建設將成為博物館發揮作用的必由路徑，不少博物館紛紛嘗試將數字科技融入文物展覽。

故宮博物院是國內最早探索VR/AR展示的博物館，其于2015年以《雍正行樂圖》為背景推出沉浸體驗項目，觀眾置身其中，可以在養心殿上聽眾大臣高呼“吾皇萬歲萬歲萬萬歲”。《清明上河圖3.0》互動體驗更是經典之作，其占地1625平方米，巨幅互動長卷由20多位畫師耗時400多天手繪而成，不僅還原了《清明上河圖》中的場景，還保留了宋代畫作的效果。“汴河碼頭”球幕影院采用一鏡到底技術描繪了汴河從白天到傍晚的生動景象，帶領觀眾穿越到古代，感受歷史的滄桑和厚重。孫羊店沉浸式劇場應用全息投影，讓觀眾“夢回大宋”，體驗北宋都城百姓的日常生活。數字化展示讓《清明上河圖》“活”了起來，讓觀眾在身臨其境、寓教于樂中欣賞畫作，收獲知識，感悟歷史。

所謂角色代入是指通過虛擬角色使體驗者增強情景代入感，拉近觀眾和展品之間的距離。比如，首都博物館“萬年永寶——中國館藏文物保護成果展”引入AR技術，觀眾用手機對準跪射俑，這件展品就會出現在觀眾的手機屏幕中，以動畫形式展現它修復的全過程。又如，“唐韓休墓玄武圖壁畫”體驗環節專設了沉浸式體驗區域，四面墻壁上繪制了墓室內的壁畫“樂舞圖”。狹小的空間本就能讓觀眾真切感受到墓室內的氛圍，搭配AR技術，男女舞俑甩袖歌舞，躍然于墻壁之上。

隨著社會的發展，博物館領域提出了“系列博物館群”的概念，從原來單一的針對藏品進行設計轉變為在一定地理空間內，圍繞展示主題，集合多個博物館或多門學科進行設計的新型展示形式。“系列博物館群”不應僅考慮文博領域，還要借鑒生態學中的“地理環境”、生物學中的“生態種群”、經濟學中的“產業集群”、建筑學中的“建筑工藝”等多門學科的概念，從而實現相互聯系、相互支撐，形成完整的保護與展示體系。比如，揚州中國大運河博物館創新性地引入5G技術，巧用光影高科技，在展廳中設立了獨特的沉浸式體驗空間，在其中，觀眾可以登上一艘長約21米，桅桿高15米的“飛船”，全流域、全時段、全方位解讀中國大運河，“置身其中”感受繁華盛景。在展示設計中，博物館融合了當地的地理特征、自然環境、建筑風貌、人文景象、非遺文化等多方面獨具特色的景觀，這便于觀眾全方位了解大運河的歷史和相關知識。

問題與展望

博物館的數字化建設要堅持適用和適當原則。不同博物館的發展模式和特色各不相同，在進行數字化建設工作時要始終立足于本館的藏品和實際情況，不是所有的藏品、展覽都需要數字化。博物館工作人員要更加注重展覽內容以及對文物文化內涵的深耕，而非簡單的技術疊加，絕不能為了數字化而數字化，使觀眾產生視覺和審美疲勞。柴秋霞和姜琳馨發表于《科學教育與博物館》的論文《博物館藏品數字化展示的現存問題及對策建議》中指出，不論哪種文物數字化展示方式，都無法彌補人們觀看藏品本體的臨場感和儀式感，在展柜中近距離觀看文物的感受遠比線上觀看文物的感受更加真切，震懾感也更加強烈。雖然博物館數字化建設還有很長一段路要走，但是運用數字化賦能博物館藏品管理、展覽展示、文物研究等工作勢在必行，這是打造智慧型博物館的必由之路。

（作者單位：中國農業博物館）